Взломать Дарвина: генная инженерия и будущее человечества: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Мысль, что правительство или компания следит за каждым шагом человека, пугает большинство из нас. С точки зрения прав личности приватность важна. Но с точки зрения аналитики больших данных она препятствует сведению огромных наборов данных в единый массив, из которого можно было бы извлекать полезную информацию.

Наше понимание того, что делают отдельные гены или группы генов, напрямую связано с большим объемом данных. Поэтому чем больше и качественнее эти наборы данных будут, тем скорее мы сможем разобраться в генетических закономерностях, лежащих в основе сложных заболеваний. Обладатель самых крупных и качественных наборов данных сможет встать во главе генетической революции со всем богатством, престижем, властью и влиянием, которые она принесет.

Вполне возможно, огромные инвестиции Китая в искусственный интеллект, мероприятия по укреплению национального лидерства в науках о жизни и биотехнологиях, а также способность собрать воедино массивные наборы данных секвенированных людей в сочетании с полным доступом к их электронным медицинским записям сделают Китай победителем в глобальной гонке по расшифровке генома человека, преобразуют всю систему здравоохранения и поставят эту страну во главе глобальной генетической революции. Но может получиться и так, что строгая защита конфиденциальности в США и Европе сформирует более сильное и сплоченное общество, повысит стандарты качества при сборе генетических и других видов данных, что приведет к большему количеству качественных открытий. Какое бы общество ни сделало правильный выбор, оно сможет возглавить будущее инноваций. Однако не стоит заблуждаться в том, что стоит на кону, и в том, к каким социальным издержкам может привести неправильный выбор.

Споры об окружающей среде, ГМ-культурах, абортах и генетически модифицированных людях показывают реакцию сообществ с разной историей, культурой, экономическим давлением и политической структурой на новые технологии. Эти различия приводят к появлению самых разных правовых и нормативных баз во всем мире.

Хорошая новость: существенные различия во взглядах сообществ создают некую «лабораторию наций», каждая из которых находит свой путь в процессе конкуренции и взаимодействия с другими государствами. В этом ключе самые многообещающие, а порой даже и самые агрессивные исследования новых технологий и их применения становятся движущей силой инноваций.

Потенциально плохая новость заключается в том, что разнообразие общественных верований и национальных моделей может не привести человечество к общему знаменателю с точки зрения генной инженерии человека. Тогда самые агрессивные страны начнут устанавливать планку для остальных. И другие игроки должны будут им соответствовать, ведь на карту поставлены будущее благополучие, конкурентные преимущества и процветание страны. Разнообразие подходов, как и все формы многообразия, увеличивает вероятность и положительных, и отрицательных исходов.

Но все же разнообразие – это лишь биологическое условие, а не движущая сила эволюции. Эволюция нуждается в другом важном компоненте – конкуренции.

Если широкий спектр возможностей нам создадут наши различия во взглядах на генную инженерию человека, то именно внутривидовая конкуренция подтолкнет наш вид к началу генетической эры.

Глава 10

Гонка вооружений человеческой расы

Когда появляется возможность получить перед другими какое-то преимущество, пусть даже сопряженное со значительным риском, кто-нибудь из нас обязательно ею пользуется. Это в нас заложено.

Как только зародилась жизнь, наши предки вступили в нескончаемую гонку вооружений с другими видами за превосходство и выживание. Мы встали во главе пищевой цепочки и оградили себя от риска стать чьим-то ужином, потому что (пока что) смогли в этом соревновании одержать победу.

В давние времена кочевников и охотников-собирателей группы людей безжалостно конкурировали между собой, зачастую воруя друг у друга ресурсы. Появившиеся сельское хозяйство, письменность и другие технологии позволили человеку объединяться в более крупные сообщества. Не теряя времени, мы сразу превращали даже небольшие технологические преимущества в индивидуальные и групповые средства для грабежа, подчинения и угнетения друг друга.

Стремена, придававшие всадникам большую мощь, монголы использовали для завоевания большей части известного нам мира. Европейские колониальные державы использовали свои передовые корабли и оружие для порабощения и эксплуатации больших территорий земного шара. Технологическое превосходство немцев и японцев во Второй мировой войне было нивелировано еще более мощным конкурентным превосходством ученых из Америки, Великобритании и мигрантов из Европы, которые разработали радар, современную криптографию, радионавигацию и ядерное оружие и помогли победить в войне. В этих и многих других случаях конкуренция стимулировала технологическое развитие, путь появившиеся технологии и были сопряжены не только с крупными преимуществами, но и опасными потенциальными недостатками.

И хотя утописты веками рисовали мир, в котором мы могли бы полностью принять свою мирную сущность и выйти из цикла непрерывной конкуренции, этот день еще не настал. Хотя на протяжении десятилетий масштабы крупных мировых конфликтов уменьшались[406], было бы непростительной глупостью полагать, будто генетическая революция с ее весомыми достоинствами и возможными опасными недостатками будет протекать в едва ли достижимом для нас гармоничном и неконкурентном мире, а не на известной нам высококонкурентной арене. В данном случае, наоборот, с развитием технологий масштабы и последствия этой конкуренции будут только расти.

В первые годы этой набирающей обороты революции, когда мы только начнем понимать, чем занимаются гены, как работает наше тело и какие манипуляции наиболее выгодны, сохранится искусственная грань между лечением и улучшением. Мы продолжим верить, что генетическая революция в первую очередь связана с оптимизацией здравоохранения и лечением болезней. В первые годы врачи, занятые профилактикой или лечением какого-либо расстройства или заболевания, возможно, захотят выйти за границы нормы, наделив эмбрион (или даже взрослого человека) дополнительными преимуществами. А поскольку то, что является лечением для одного, может рассматриваться как улучшение для другого, наша концепция «нормальности» не будет стоять на месте. По мере того, как терапевтическое применение мощных генетических технологий станет нормой, различие между тем, что считается терапией, а что – генетическим улучшением, начнет стираться.

Мы спросим себя, например, есть ли фундаментальная разница между генетически улучшенным и нормальным зрением, генетически усиленной способностью клеток пациента бороться с развившимся раком или СПИДом и изначальной резистентностью клеток к онкологии или СПИДу. Иными словами, родители начнут все чаще задумываться, есть ли разница между наделением ребенка преимуществами при вынашивании и теми же преимуществами, полученными от природы. Чем больше появится доступных и кажущихся полезными улучшений, тем выше станет конкуренция за право обладать ими внутри и между сообществами.

Наглядная иллюстрация того, как конкурентное давление может и, скорее всего, будет стимулировать генетическую гонку вооружений, – мир спорта[407].

Генетика, бесспорно, играет главную роль в профессиональном спорте с его четко прописанными правилами, специфичными требованиями для достижения победы и равномерным распределением негенетических активов. Вот почему в Национальной баскетбольной ассоциации так мало игроков с ростом в 150 см.

Как пишет в своей книге «Спортивный ген» (2013) Дэвид Эпштейн, финн Ээро Мянтюранта был одним из сильнейших лыжников в истории этого вида спорта. За период с 1960 по 1972 год он смог выиграть семь олимпийских медалей, в том числе три золотых, и два чемпионата мира. Этот феноменальный чемпион обладал невероятным трудолюбием и неукротимым духом. Но когда в начале 1990-х годов был секвенирован геном Мянтюранты и его семьи, оказалось, что сам спортсмен и 29 его родственников являлись обладателями очень редкой мутации гена EPOR. Данная мутация помогала им производить в разы больше гемоглобина – красных кровяных телец, которые переносят кислород из легких в ткани, – и повышала выносливость организма[408]. Но не каждый родственник с этой мутацией стал олимпийским чемпионом. Лишь немногие. А наличие подобной мутации, безусловно, повышало их шансы на победу.

Успех в спорте – это сложное явление, которое нельзя объяснить одной лишь мутацией гена, даже такого, как у Мянтюранты. Важную роль в победе играют многие другие факторы, например питание, воспитание, мотивация, наставничество, доступ к возможностям и удача. Но это не значит, что одиночные гены не могут быть критически важными.

У многих людей есть мутация гена ACTN3 – одного из неопределенно большого количества генов, влияющих на скорость сокращения мышц. Несмотря на большую изученность генов, влияющих на спортивные способности, ACTN3 до сих пор считают единственным геном, связанным с предрасположенностью к нескольким силовым видам спорта. Когда исследователи отключили этот ген у мышей, у последних значительно снизился уровень мышечной силы[409]. Наличие правильного варианта ACTN3 не превратит вас в первоклассного спринтера. Но многочисленные исследования показали: при наличии двух разрушенных копий ACTN3 ваши шансы на победу в Олимпийских играх практически равны нулю.

С другой стороны, если у вас есть мутация в гене MSTN, препятствующему выработке миостатина – белка, который тормозит формирование мышечной ткани, – то ваши мышцы будут расти в разы быстрее, чем у других. Лиам Хоэкстра с мутацией миостатина, которого называют самым сильным ребенком в мире, мог выполнять сложные гимнастические трюки в пять месяцев и научился подтягиваться в восемь.

Генетика сильно влияет на элитный марафонский бег. Яркий тому пример – поразительный успех кенийского племени календжин, а точнее его подгруппы нанди. Всем известно, что кенийские бегуны десятилетиями побеждали в беге на длинные дистанции. В период с 1986 по 2003 год процент кенийских бегунов-мужчин, вошедших в топ-20 самых быстрых бегунов в забеге на 800 м и более, увеличился с 13,3 % до впечатляющих 55,8 %. За последние 30 лет мужчины кенийского происхождения выиграли почти половину всех олимпийских медалей в беге на длинные дистанции и почти все мировые чемпионаты по забегам по пересеченной местности. Кенийская история успеха в беговых видах спорта – это история успеха самого календжина.

Около трех четвертей кенийских чемпионов по бегу являются календжинцами – представителями небольшой этнической группы, составляющей всего 4,4 миллиона из 41 миллиона жителей Кении. За период с 1964 по 2012 год календжинские бегуны выиграли 84 % медалей на 64 Олимпийских играх в которых Кения участвовала, и восемь медалей на чемпионатах мира. На календжинцев приходится 20 из 25 самых быстрых марафонских рекордов кенийцев по времени[410]. Большинство календжинских бегунов происходят из еще более мелкой группы нанди – в нее входит не более миллиона человек. Высокие результаты в беге являются результатом упорного труда, национальной культуры бега и других внешних факторов. Тем не менее генетическую составляющую победоносности календжинцев не заметить трудно.

У среднестатистического календжинского бегуна более длинные ноги, короткое туловище, тонкие конечности и меньше масса по отношению к росту, что может подтвердить любой, кто хоть раз наблюдал за марафоном за последние десятилетия. Шведские исследователи, тестировавшие календжинских детей в 1990 году, обнаружили, что более 500 школьников могли пробежать 2000 м быстрее, чем самый быстрый чемпион из Швеции. А после того, как в 2000 году исследователи из Датского института спорта на протяжении трех месяцев тренировали большую группу календжинских мальчиков, по непроверенным данным, многие бегали быстрее, чем главный датский бегун[411].

До сих пор не был и вряд ли будет обнаружен какой-то один марафонский ген. Тем не менее исследователи идентифицировали около 200 генов, оказывающих важное влияние на спортивные результаты[412]. В исследовании 2008 года проверяли, с какой вероятностью у конкретного бегуна найдется каждый из 23 наиболее изученных генов, связанных с атлетизмом. Исследователи пришли к выводу, что вероятность такого совпадения чрезвычайно мала и охватывает около 0,0005 % всех людей. Если это так, то в Китае с его населением в 1,34 миллиарда человек в 2018 году нашлось бы 6700 человек с указанными генетическими признаками, распределенными по всем возрастным группам. В Соединенных Штатах с населением 324 миллиона обладателей удачной комбинации генов окажется всего 1620 человек.

А теперь представьте себе: какая-то страна – допустим, Китай – решит воспользоваться данными, собранными при секвенировании младенцев, чтобы выявить тех из них, у кого выше шансы стать именитыми спортсменами в той или иной области. Генетический потенциал такого ребенка могут отметить родители и спортивные ассоциации, которые, возможно, захотят предоставить этому ребенку особые возможности для занятия подходящим ему видом спорта. Детей, демонстрирующих лучшие способности и страсть к определенному виду спорта, приглашали бы в отдельные лиги, поощряющие игроков или требующие посещения специализированных спортивных школ и прохождения серьезной спортивной подготовки. Таким образом можно было бы выявлять лучших представителей из генетических «звезд», чтобы представлять страну на международном уровне. Кое-что из этого уже происходит.

Посетив полуфинал по женскому волейболу на летних Олимпийских играх 2008 года в Пекине, я заметил странный контраст между американскими и китайскими спортсменами. Американцы являли собой смесь разных форм и размеров. В американской модели молодые спортсмены часто были либо начинающими самоучками, либо детьми одержимых спортом родителей. Уверен, что некоторые американские игроки обладали нужным уровнем стойкости, решимости, командного духа и харизмы, которые помогли им оказаться на Олимпийских играх. Китайцы же, напротив, выглядели более однородно. Как и СССР десятилетия назад, китайцы часто выявляют потенциальных спортсменов по физическим данным в раннем возрасте, а затем отбирают их и тренируют в специальных спортивных школах по всей стране. Критикам такая модель спортивной школы может не нравиться, особенно если отдавать детей в такие школы семью вынуждают. Но мало кто назовет выявление одаренных спортсменов в детстве обманом.

Соревнования по волейболу в Пекине проходили не только между двумя командами, но и между двумя формами общественной организации. Возможно, американская система формирования независимой личности больше подходит для того, чтобы выращивать доминантных спортсменов. Но российская и китайская державные системы позволяют достичь большего успеха. Вполне вероятно, еще более результативным окажется некое сочетание обеих систем. Со временем это уже не будет чисто теоретическим вопросом. Успех в спорте начнут измерять продолжающейся гонкой за олимпийскими медалями.

Использование передовых генетических способностей в гонке за спортивными успехами не только откроет новые возможности для жульничества, но и поставит под сомнение наши представления о честной игре. Люди давно жалуются, что поддерживаемый государством допинг спортсменов в социалистических странах – России, Китае и др., – а также такие спортсмены, как велосипедист Лэнс Армстронг, который искусственно стимулировал выработку эритроцитов для повышения уровня гемоглобина, – это настоящее жульничество. По правилам спорта так и есть.

[406] Это убедительно доказывает гарвардский психолог Стивен Пинкер. Steven Pinker. Enlightenment Now: The Case for Reason, Science, Humanism, and Progress // London: Allen Lane, 2018.

[407] Поскольку веками идеи расизма, колониализма, евгеники и дискриминации подкреплялись скудными знаниями о генетике, обсуждать взаимосвязь генетики и конкретных достижений (например, успехов в спорте) следует весьма деликатно. Всесторонний анализ того, как сложно изучать генетику в отношении рас, см. David Reich. How Genetics Is Changing Our Understanding of ‘Race’ // New York Times, дата публикации: 23 марта 2017 года. URL: https://www.nytimes.com/2018/03/23/opinion/sunday/genetics-race.html, и Siddhartha Mukherjee. The Gene: An Intimate History. London: Vintage, 2017. PP: 341–345.

[408] Спортивный ген: [перевод с английского] / Дэвид Эпштейн. – Москва: Издательство АСТ, 2017. – 352 с.: ил. Также см. A. de la Chapelle, A. L. Traskelin, E. Juvonen. Truncated Erythropoietin Receptor Causes Dominantly Inherited Benign Human Erythrocytosis // Proceedings of the National Academy of Sciences – No. 90 (1993). PP: 4495–4499. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC46538/pdf/pnas01462–0175.pdf; David Epstein. Eero Mäntyranta—Finland’s Champion. 1937–2013: Obituary // The Science of Sport, дата публикации: 31 декабря 2013 года. URL: http://sportsscientists.com/2013/12/eero-mantyranta-finlands-champion-1937-2013-obituary/.

[409] Eynon et al. Genes for Elite Power and Sprint Performance: ACTN3 Leads the Way // Sports Medicine, сентябрь 2013 года. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23681449 (дата обращения: 1 мая 2018 года).

[410] Ross Tucker, Vincent O. Onywera, Jordan Santos-Concejero. Analysis of the Kenyan Distance-Running Phenomenon // International Journal of Sports Physiology and Performance. – No. 10 (2015). PP: 285–291. URL: https://www.researchgate.net/publication/264745551_Analysis_of_the_Kenyan_Distance-Running_Phenomenon.

[411] Следует отметить, что такой успех обусловлен не одной только генетикой, а сложным сочетанием генотипических, фенотипических и социально-экономических факторов. Эту тему горячо обсуждают. См. Max Fisher. Why Kenyans Make Such Great Runners: A Story of Genes and Cultures // The Atlantic, дата публикации: 17 апреля 2012 года. URL: https://www.theatlantic.com/international/archive/2012/04/why-kenyans-make-such-great-runners-a-story-of-genes-and-cultures/256015/ (дата обращения: 6 июня 2018 года); и Alex Hutchinson. Kenyan Dominance, Real and Imagined // Runner’s World, дата публикации: 25 мая 2018 года. URL: https://www.runnersworld.com/training/a20846404/kenyan-dominance-real-and-imagined/ (дата обращения: 6 июня 2018 года).

[412] Andrew Roos, Thomas Roos. Genetics of Athletic Performance // Стэнфордский университет, дата публикации: 15 мая 2012 года. URL: https://web.stanford.edu/class/gene210/files/projects/Gene210-AthleticsPresentation-Roos.pdf.